Dosimétrie clinique en radiothérapie moléculaire

La radiothérapie moléculaire (RTM) est une radiothérapie systémique, où le produit radiopharmaceutique se lie spécifiquement sur les tumeurs pour détruire sélectivement les cibles cancéreuses tout en préservant les organes sains. Lutathera® (177Lu-DOTATATE) est un radiopharmaceutique récemment approuvé par la FDA/EMA pour le traitement des tumeurs neuroendocrines gastro-entéro-pancréatiques (GEP-NETs). Dans la pratique clinique, les patients reçoivent une activité fixe de Lutathera®, 4 cycles de 7,4 GBq, en supposant que la pharmacocinétique du radiopharmaceutique est même entre les patients. La dosimétrie spécifique au patient permet un changement de paradigme majeur dans l’administration de la RTM, passant d’une approche “taille unique” à une véritable médecine personnalisée où l’activité administrée est évaluée spécifiquement sur la base de l’irradiation délivrée à chaque patient. Pour ce faire, il faut généralement déterminer la distribution spatiale du radiopharmaceutique dans les organes par imagerie à différents moments (imagerie quantitative), estimer le nombre total de désintégrations radioactives en intégrant l’activité dans le temps (évaluation pharmacocinétique) et calculer la dose absorbée à partir des caractéristiques physiques du radionucléide et du transport de l’énergie dans les tissus du patient. Actuellement, il n’existe pas de procédures normalisées pour effectuer la dosimétrie clinique. En outre, l’évaluation des incertitudes associées à la procédure de dosimétrie n’est pas triviale. Le projet DosiTest a été lancé pour évaluer les incertitudes associées à chacune des étapes du flux de travail de la dosimétrie clinique, via une inter-comparaison multicentrique basée sur la modélisation de Monte Carlo (MC). La première phase de la thèse a consisté à comparer les analyses dosimétriques effectuées par différents centres utilisant le même logiciel et le même protocole sur le même ensemble de données de patients dans le cadre du projet IAEA-CRP E23005 afin d’évaluer la précision de la dosimétrie clinique. À notre connaissance, c’est la première fois qu’une comparaison dosimétrique multicentrique d’un seul ensemble de données cliniques sur un patient a été entreprise en utilisant le même protocole et le même logiciel par de nombreux centres dans le monde entier. Elle a mis en évidence le besoin crucial d’établir des points de contrôle et d’effectuer des vérifications de bon sens pour éliminer les disparités significatives entre les résultats et distinguer les pratiques erronées de la variabilité inter-opérateurs acceptable. Un résultat important de ce travail a été le manque d’assurance qualité en dosimétrie de médecine nucléaire clinique et la nécessité de développer des procédures de contrôle qualité. Alors que la dosimétrie gagne en popularité en médecine nucléaire, les meilleures pratiques doivent être adoptées pour garantir la fiabilité, la traçabilité et la reproductibilité des résultats. Cela met également en avant la nécessité de dispenser une formation suffisante après l’acquisition des progiciels relativement nouveaux, au-delà de quelques jours. Ceci est clairement insuffisant dans le contexte d’un domaine émergent où l’expérience professionnelle fait souvent défaut. Ensuite, l’étude de l’exactitude de la dosimétrie clinique nécessite de générer des ensembles de données de test, afin de définir la vérité de base par rapport à laquelle les procédures de dosimétrie clinique peuvent être comparées. La deuxième section de la thèse traite de la simulation de l’imagerie TEMP scintigraphique tridimensionnelle en implémentant le mouvement du détecteur d’auto-contournement dans la boîte à outils Monte Carlo GATE. Après la validation des projections TEMP/TDM sur des modèles anthropomorphes, une série d’images réalistes de patients cliniques a été générée. La dernière partie de la thèse a établi la preuve de concept du projet DosiTest, en utilisant un ensemble de données TEMP/TDM virtuelles (simulées) à différents moments, avec différentes gamma-caméras, permettant de comparer différentes techniques dosimétriques et d’évaluer la faisabilité clinique du projet dans certains départements de médecine nucléaire.

Pour en savoir plus

Thèse soutenue le 31 mars 2022

Retrouver le texte intégral de la thèse sur le site de l’université Paul Sabatier